SU1029249A1 - Liquid metal switching apparatus - Google Patents

Abstract

1. ЖИДКОМЕТАЛЛИЧЕСКПЙ КОММУТАЩЮННьт АППАРАТ, содержащий два твердометаллических электрода, разделенных изол тором и образукхЦих совместно межзлектродныйгканал, дугогасительную перегородку по меньшей мере с одним отверстием и резервуар переменного объема, заполненный жидким металлом, о т л и ч а ющ и и с   тем, что, с целью повышени  коммутационной способности, он снабжен токопровод щим наполнителем из материала, не смачиваемого жидким металлом, межэлектродный канал разделен дугогасительной перегородкой на две части, при этом одна часть, расположенна  со стороны , противоположной расположению резервуара переменного объема, заполнена указанньш токопровод цим наполнителем. 2. Аппарат по п. 1, от л и чающийс  тем, что дугогасительна  перегородка вьшолнена из ДУ1ГОС той кого токопровод щегб материала .1. LIQUOMETALLIC COMMUNICATING APPARATUS, containing two solid metal electrodes separated by an insulator and forming together an inter-electrode cable, an arc suppression partition with at least one hole, and a variable volume reservoir filled with liquid metal and a syringe and a syringe and a volatile syringe that is filled with liquid metal and filled with a liquid metal filled with liquid metal, and a syringe and a fuse and a variable volume volume filled with liquid metal and filled with a liquid. in order to increase the switching capacity, it is provided with a conductive filler made of a material not wetted by liquid metal, the interelectrode channel is divided by an arcing partition into two parts, while on the part located on the side opposite to the location of the tank of variable volume, is filled with the specified conductors with a filler. 2. The apparatus according to claim 1, which is based on the fact that the partition suppressor is made of DU1GOS of the conductor of the safety cable of the material.

Description

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к технике коммутировани  сильноточных электрических цепей низкого напр жени , а конкретнее, к коммутационной аппаратуре , использующей в качестве контактного материала жидкий металл.The invention relates to electrical engineering, in particular, to the technique of switching high-current electric circuits of low voltage, and more specifically, to switching equipment using liquid metal as a contact material.

Известен жидкометаллический коммутационный аппарат, содержащий два твердометаллических электрода, разделенных изол тором, и резервуар переменного объема, заполненный жидким металлом. Замыкание электродов происходит через жидкий металл, уров.ень которого мен етс  в резервуаре переменного объема С13.A liquid-metal switching device is known, containing two solid-metal electrodes separated by an insulator and a variable-volume reservoir filled with liquid metal. The closure of the electrodes occurs through the liquid metal, the level of which varies in the reservoir of variable volume C13.

Однако этот аппарат характеризуетс  недостаточной коммутационной способностью и повышенной эрозией .электродов, так как в данном аппарате процесс включени  сопровождаетс   влением плавани , заключающемс  в возникновении давлени  на границе твердометаллические электроды - жидкий металл, а процесс отключени  сопровождаетс  интенсивным дугообразованием, разрушающим электроды.However, this apparatus is characterized by insufficient switching capacity and increased erosion of the electrodes, since in this apparatus the switching process is accompanied by a swimming phenomenon consisting in the occurrence of pressure at the boundary between solid metal electrodes and a liquid metal, and the switching off process is accompanied by intense arcing that destroys the electrodes.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобретению  вл етс  жидкометаллический коммутационный аппарат, содержащий два твердометаллических электрода, разделенных иаол тором и образующих совместно межэлектродный канал, дугогасительную перегородку и резервуар переменного объема, заполненный жидким металлом Г 2;.The closest in technical essence and the achieved result to the invention is a liquid metal switching device containing two solid metal electrodes separated by an inolator and forming an interelectrode channel together, an arcing partition and a variable volume reservoir filled with liquid metal G 2 ;.

Этот аппарат имеет более высокую коммутационную способность, чем предыдущий, так как дугогасительна  перегородка из электроизол ционного материала способствует более эффекTHBHoiviy гашению дуги при отключении , что позвол ет повысить ток отключени .This device has a higher switching capacity than the previous one, since the arcing barrier of an electrically insulating material contributes to a more efficient arc quenching when disconnected, which allows for an increase in the tripping current.

Однако коммутационна , способност этого аппарата невелика из-за недостаточно высокого тОка включени . Эрози  электродов хоть и уменьшена, но все же остаетс  существенной.However, the switching capacity of this device is small due to an insufficiently high switching current. The erosion of the electrodes, although reduced, still remains substantial.

Целью изобретени   вл етс  повышение коммутационной способности аппарата. The aim of the invention is to increase the switching capacity of the apparatus.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в жидкометаллический коммутационный аппарат, содержащий два твердометаллических электрода, разделенных изол тором и образующих совместно межэлектродный канал, дугогасительную перегородку по меньшей мере с одним отверстием, и резервуар переменного объема, заполненный жидким металлом, снабжен токопровод щим наполнителем из материала несйачиваемого жидким, металлом , межэлектронный канал разделен дугогасительНой перегородкой на две части, при этом одна часть, расположенна  со стороны противоположной расположению резервуара переменного объема, заполнена указанным токопровод щим наполнителем. Кроме того, дугогасительна  перегородка может быть выполнена из дугостойкого токопровод щего материала .This goal is achieved by the fact that in a liquid metal switching device containing two solid metal electrodes separated by an insulator and forming together an interelectrode channel, an arcing partition with at least one hole, and a variable volume tank filled with liquid metal are supplied with a conductive filler made of non-bladder material liquid, metal, the interelectronic channel is divided by an arc suppressor partition into two parts, with one part located on the side opposite ozhnoy location reservoir of variable volume filled with said conductive filler. In addition, the arc suppression partition can be made of arc-resistant conductive material.

0 Такое выполнение, аппарата позвол ет повысить кок 1утационную способность , так как и процесс включени  и процесс отключени  происход т через дополнительное сопротивление,0 This embodiment, the apparatus allows you to increase the kokutatsionnuyu ability, as well as the process of switching on and the process of turning off through additional resistance,

5 которым обладает наполнитель, ограничивающий величину коммутируемого тока.5 which has a filler, limiting the amount of switched current.

На чертеже схематически представлен аппарат в отключенном состо 0 НИИ.The drawing schematically shows the device in the disabled state 0 SRI.

Твердометаллические электроды 1 и 2 совместно с изол тором 3 образуют межэлектродный канал 4, в котором установлена дугогасительна Solid metal electrodes 1 and 2 together with insulator 3 form an interelectrode channel 4, in which an arcing is installed

5 перегородка 5, выполненна  со сквозными отверсти ми б. Полость между перёгородной 5 и электродом 2 заполнена токопровод щим наполнителем 7. Дл  предотвращени  высьшани 5 partition 5, made with through holes b. The cavity between the overground 5 and the electrode 2 is filled with conductive filler 7. To prevent height

Q наполнител  7 на перегородке 5 установлена сетка 8. Кольцевые пазы 9 в изол торе 3 служат дл  предотвращен ни  металлизации изол тора. Поршень10 совместно с электродом 1 составл ет резервуар переменного объема,The Q of the filler 7 on the partition 5 has a grid 8. The annular grooves 9 in the insulator 3 serve to prevent the metallization of the insulator. The piston 10 together with the electrode 1 constitutes a reservoir of variable volume,

5 в который помещен жидкий металл 11. Наполнитель 7 может выполн тьс  в виде пррршка, гранул или другом виде. Главное требование к нему, чтобы используемый материал не смачиваетс  жидким металлом, что -позвол ет последнему полностью удал тьс  из камеры с наполнителем при отключении . Выбором материала наполнител , его видом и степенью его спрес5 сованности можно в широких пределах регулировать величину омического сопротивлени  между электродом 2 и перегородкой 5.5 in which the liquid metal 11 is placed. The filler 7 can be made in the form of a prefab, granules or other form. The main requirement for it is that the material used is not wetted by the liquid metal, which allows the latter to be completely removed from the chamber with the filler when it is turned off. The choice of the filler material, its appearance and the degree of its compaction, can widely regulate the value of the ohmic resistance between the electrode 2 and the partition 5.

В качестве примера наполнител As an example, filler

0 можно указать порошок вольфрама, который несмачиваетс  тройной эвтектикой галлий-индий-олово.0 you can specify tungsten powder, which is not wetted by the triple eutectic gallium-indium-tin.

Аппарат работает следующим образом .The device works as follows.

Дл  включени  аппарата необходимо приложить усилие привода (на чертеже не показан) к поршню 10 снизу вверх. При перемещении поршн  10 вверх происходит подъем уровн  жидкого метгипла 11, при касании кото0  лм перегородки 5 происходит замыкание цепи между электродами 1 и 2 через ЖИДКИЙ метёшл 11, перегородку 5 и наполнитель 7. Ток включени  при этом огр1аничен сопротивлениемTo turn on the apparatus, it is necessary to apply a drive force (not shown) to the piston 10 from the bottom up. When the piston 10 moves upwards, the level of the liquid methigap 11 rises, when touching a partition 5, the circuit between the electrodes 1 and 2 is closed through the LIQUID meter 11, the partition 5 and the filler 7. The turn-on current is limited by resistance

5 наполнител . По мере Дальнейшего5 filler. As further

перемещени  поршн  10 жидкий металл 11 проходит через отверсти  6 перегородки 5 и сетку б и уменьшает сопротивление наполнител  до минимально возможной (дл  данных материалов) величины. В крайних верхнем положеНИИ поршн  10 величина межконтактного сопротивлени  минимальна и посто нна дл  всего времени включенного состо ни  аппарата.displacing the piston 10, the liquid metal 11 passes through the openings 6 of the partition 5 and the mesh b and reduces the resistance of the filler to the minimum possible (for these materials) values. In the extreme upper position of the piston 10, the magnitude of the contact resistance is minimal and constant for the entire time the device is turned on.

Операци  отключени  происходит при перемещении поршн  10 вниз. У овень жидкого металла 11 понижаг етс , в результате чего сопротивление межконтактного промежутка возрастает , а следовательно уменьшаетс  отключаемый ток. Отключение цепиA shutdown operation occurs when the piston 10 is moved down. In the liquid metal 11, it decreases, as a result of which the resistance of the contact gap increases, and therefore the switchable current decreases. Circuit disconnection

происходит при понижении уровн  жидкого металла 11 за дугогаситель ,ную перегородку 5. Возникающа  при отклчении лу га раст гиваетс  и гаситс .occurs at a decrease in the level of liquid metal 11 behind the arc extinguisher, partition 5. The arising upon disconnection of the loug is stretched and quenched.

Так как при коммутаци х происходит ограничение тока, коммутацион .на  способность аппарата возрастает. Кроме того, электроды аппарата полностью защищены от эрозии, так как не подвержены воздействию электрической дуги. Профилактическа  ревизи  предлагаемого аппарата может происходить через большие промежутки времени, чем в известных,и будет заключатьс  в осмотре и, при необходимости, замене лишь дугогасительной перегородки.Since the current limiting occurs during switching, the switching capacity of the device increases. In addition, the electrodes of the apparatus are fully protected from erosion, as they are not exposed to the electric arc. The preventive revision of the proposed apparatus can occur at longer intervals than in the known ones, and will consist in inspection and, if necessary, replacing only the arcing partition.

Claims (2)

1. ЖИДКОМЕТАЛЛИЧЕСКИЙ КОММУТАЦИОННЫЙ АППАРАТ, содержащий два твердометаллических электрода, разделенных изолятором и образующих совместно межэлектродный· канал, дугогасительную перегородку по меньшей мере с одним отверстием и резервуар 'переменного объема, заполненный жидким металлом, о т л и ч а тощи й с я тем, что, с целью повышения коммутационной способности, он снабжен токопроводящим наполнителем из материала, не смачиваемого жидким металлом, межэлектродный канал разделен дугогасительной перегородкой на две части, при этом одна часть, расположенная со стороны, противоположной расположению резервуара переменного объема, заполнена указанны* токопроводящим наполнителем.1. A LIQUID-METAL SWITCHING APPARATUS containing two solid-metal electrodes separated by an insulator and forming together an interelectrode channel, an arcing partition with at least one hole and a variable-volume reservoir filled with liquid metal, which is thinner, that, in order to increase the switching ability, it is equipped with a conductive filler made of a material not wetted by liquid metal, the interelectrode channel is divided into two parts by an arcing partition, and one hour be located on the side opposite the location of the reservoir of variable volume filled with a conductive filler are indicated *. 2. Аппарат по π. 1, отличающийся тем, что дугогасительная перегородка выполнена из дугостойкого токопроводящего материала.2. The apparatus by π. 1, characterized in that the arcing partition is made of arc-resistant conductive material. SU .... 1029249SU .... 1029249